[发明专利]阵列式雷达测流系统及其测流方法

说明书

本发明提供一种阵列式雷达测流系统及其测流方法，阵列式雷达测流系统包括：设置有雷达水位传感器和雷达流速传感器的第一分机、多个设置有所述雷达流速传感器的第二分机以及与所述第一分机和所述第二分机通讯连接的流量主机；多个所述雷达流速传感器阵列式分布，用于应用测速垂线测量河道的表面流速；所述雷达水位传感器用于获取河道的水位信息；所述流量主机用于根据多个所述表面流速计算多个区域的平均流速，并根据多个所述平均流速、所述水位信息以及断面参数计算断面总流量。本发明能够稳定监测河道的水位，流速，流量等信息，方便进行有效的风险预警和调度管理。

技术领域

本发明属于水文测量技术领域，具体涉及到一种阵列式雷达测流系统及其测流方法。

背景技术

在水文监测中，流量测量是其中的核心内容，也是监测难度最大的一项，传统的监测手段一般需要依靠测量人员下水完成，流量测量工作量大，耗时长，测量效率低下，测量精度与测量人员的经验技术有很大关系。随着水利信化技术的进步，非接触式的测量技术凭借安全高效的测量方式、准确的测量结果等优势得到了长足的发展，雷达式的水位和流速测量装置在得到了推广应用，尤其是近年新建的站点。但是，基于非接触式的雷达流量测量设备的研究较少，尚未形成成熟的产品。

现有的水文测量一般采用缆道和水文仪器相结合的方法，包括主索、循环索和副拉索，行车架和铅鱼、流速仪等，行车架沿主索往返移动，铅鱼由循环索悬吊于行车架下方，通过缆道电动绞车驱动铅鱼水平、垂直方向移动从而测量断面的水位和垂线流速，一般都是用于离线测量，不能准确稳定的进行监测，且操作和维护都耗费人力物力，对于汛期等危险情况使用不便。

发明内容

本发明提供一种阵列式雷达测流系统及其测流方法，以解决现有的不能准确稳定的进行监测的问题。

基于上述目的，本发明实施例提供了一种阵列式雷达测流系统，包括：设置有雷达水位传感器和雷达流速传感器的第一分机、多个设置有所述雷达流速传感器的第二分机以及与所述第一分机和所述第二分机通讯连接的流量主机；多个所述雷达流速传感器阵列式分布，用于应用测速垂线测量河道的表面流速；所述雷达水位传感器用于获取河道的水位信息；所述流量主机用于根据多个所述表面流速计算多个区域的平均流速，并根据多个所述平均流速、所述水位信息以及断面参数计算断面总流量。

可选的，所述流量主机通过通讯总线与所述第一分机以及所述第二分机连接，或者与所述第一分机以及所述第二分机进行无线通讯。

可选的，所述阵列式雷达测流系统还包括：与所述流量主机通讯连接的远程测控终端，所述远程测控终端接收所述流量主机传输的测流数据，并将所述测流数据上传至监测平台；所述测流数据包括所述表面流速、所述水位信息、所述平均流速以及所述断面流量。

可选的，所述远程测控终端与所述流量主机进行无线通讯，或通过通讯总线连接。

可选的，所述远程测控终端通过2G、4G或窄带物联网上传所述测流数据至所述监测平台。

基于同一发明构思，本发明实施例还提出了一种应用于前述的阵列式雷达测流系统的测流方法，包括：根据阵列式分布的多个测速垂线获取河道的多个表面流速以及河道的水位信息；根据多个所述表面流速以及断面参数计算多个区域的平均流速；根据多个所述平均流速以及所述水位信息计算断面总流量。

可选的，所述根据多个所述表面流速以及断面参数计算多个区域的平均流速，包括：根据多个所述测速垂线将河道断面分为多个区域；根据多个所述表面流速以及所述断面参数计算各个区域的平均流速。

可选的，所述根据多个所述测速垂线将河道断面分为多个区域，包括：将岸边或死水边与相邻的所述测速垂线之间的区域划分为一个区域；将相邻的所述测速垂线之间的区域划分为一个区域。